অধ্যায় 10 এস-ব্লক মেটালস (মুছে দেওয়া হয়েছে)

“এলিক্যাল এবং এলিক্যাল আর্থ মেটালগুলির প্রথম উপাদান গ্রুপের অন্যান্য সদস্যদের থেকে অনেক দিকে আলাদা”

পরমাণু সাজের সাথে এস-ব্লক মেটালগুলি হল এমন মেটালগুলি যেখানে শেষ ইলেকট্রন বাইরের সর্বাধিক এস-ওর্বিটালে ঢুকে। কারণ এস-ওর্বিটালে শুধুমাত্র দুইটি ইলেকট্রন থাকতে পারে, তাই দুইটি গ্রুপ (1 এবং 2) পরমাণু সাজের এস-ব্লকে অবস্থিত। পরমাণু সাজের গ্রুপ 1 এর উপাদানগুলি হল লিথিয়াম, নাসিয়াম, পটাশিয়াম, রুবিডিয়াম, সিয়াসিয়াম এবং ফ্র্যান্সিয়াম। এগুলি একত্রে এলিক্যাল মেটালস নামে পরিচিত। এগুলি এমন নামে পরিচিত কারণ এগুলি জলের সাথে প্রতিক্রিয়া করে হাইড্রক্সাইড তৈরি করে যা খুব শক্তিশালীভাবে এলিক্যাল প্রকৃতির। গ্রুপ 2 এর উপাদানগুলি হল বেরিলিয়াম, ম্যাগনেশিয়াম, ক্যালসিয়াম, স্ট্রন্টিয়াম, ব্যারিয়াম এবং র্যাডিয়াম। বেরিলিয়াম ব্যতীত এই উপাদানগুলি সাধারণত এলিক্যাল আর্থ মেটালস নামে পরিচিত। এগুলি এমন নামে পরিচিত কারণ এগুলির অক্সাইড এবং হাইড্রক্সাইড এলিক্যাল প্রকৃতির এবং এই মেটাল অক্সাইডগুলি পৃথিবীর ক্ষিপ্রতলে পাওয়া যায়[^0]।

এলিক্যাল মেটালগুলির মধ্যে নাসিয়াম এবং পটাশিয়াম বিচ্যুত, লিথিয়াম, রুবিডিয়াম এবং সিয়াসিয়াম খুব কম বিচ্যুত (টেবিল 10.1)। ফ্র্যান্সিয়াম খুবই রেডিওয়াক্টিভ; এর সবচেয়ে বড় আয়োজনীয় আইজোটোপ ${ }^{223} \mathrm{Fr}$ এর সময়কাল শুধুমাত্র 21 মিনিট। এলিক্যাল আর্থ মেটালগুলির মধ্যে ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেশিয়াম পৃথিবীর ক্ষিপ্রতলে যেখানে পাওয়া যায় তার বিচ্যুত হয়ে থাকে পাঁচটি এবং ছয়টি স্থানে পাওয়া যায়। স্ট্রন্টিয়াম এবং ব্যারিয়াম খুব কম বিচ্যুত হয়ে থাকে। বেরিলিয়াম কম পাওয়া যায় এবং র্যাডিয়াম সবচেয়ে কম পাওয়া যায় যা শুধুমাত্র $10^{-10}$ শতাংশ জ্বালাতন পাথরে $^{\dagger}$ (টেবিল 10.2, পৃষ্ঠা 299)।

এস-ব্লক উপাদানগুলির সাধারণ ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন হল [noble gas] $n s^{1}$ এলিক্যাল মেটালসের জন্য এবং [noble gas] $n s^{2}$ এলিক্যাল আর্থ মেটালসের জন্য।[^1] ম্যাগমা (জ্বালানো পাথর) থেকে যা শীতল হয়ে হার্ডেন হয়।

লিথিয়াম এবং বেরিলিয়াম, গ্রুপ 1 এবং গ্রুপ 2 এর প্রথম উপাদানগুলি যেসব কিছু প্রপার্টি প্রদর্শন করে যা তাদের সংশ্লিষ্ট গ্রুপের অন্যান্য সদস্যদের থেকে আলাদা। এই অস্বাভাবিক প্রপার্টিগুলিতে তারা পরবর্তী গ্রুপের দ্বিতীয় উপাদানের মতো মিলে যায়। তাই লিথিয়াম ম্যাগনেশিয়ামের মতো এবং বেরিলিয়াম অ্যালিউমিনিয়ামের মতো অনেক প্রপার্টিতে মিলে যায়। এই ধরনের ডায়াগোনাল মিলনটি পরমাণু সাজে সাধারণত ডায়াগোনাল সম্পর্ক নামে পরিচিত। ডায়াগোনাল সম্পর্ক হল উপাদানগুলির ইলেকট্রনিক আকার এবং /অথবা চার্জ/রেডিয়াস রেশিও এর মতো হওয়ার কারণে। এককান নাসিয়াম এবং পটাশিয়াম আয়োন এবং দ্বিকান ম্যাগনেশিয়াম এবং ক্যালসিয়াম আয়োন জৈব দ্রব্যে বড় পরিমাণে পাওয়া যায়। এই আয়োনগুলি আয়োন ভেন্টাল ব্যালেন্স এবং নার্ভ ইমপ্যাক্ট কনডাকশন মেইনটেইন করার মতো গুরুত্বপূর্ণ জৈব কাজ করে।

10.1 গ্রুপ 1 উপাদানগুলি: এলিক্যাল মেটালস

এলিক্যাল মেটালগুলি পরমাণু সাজ বৃদ্ধির সাথে তাদের শারীরিক এবং রাসায়নিক প্রপার্টিতে নিয়মিত প্রবণতা দেখায়। এলিক্যাল মেটালগুলির পরমাণু, শারীরিক এবং রাসায়নিক প্রপার্টিগুলি নিচে আলোচনা করা হয়েছে।

10.1.1 ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন

সব এলিক্যাল মেটালগুলির একটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন হল $n s^{1}$ (টেবিল 10.1) নবীন গ্যাস কোরের বাইরে। এই উপাদানগুলির বাইরের ভ্যালেন্স শীলে এই উপাদানগুলির একটি দুর্বলভাবে ধরা যায় এমন এস-ইলেকট্রন থাকে যা এগুলিকে সবচেয়ে বেশি ইলেকট্রোপজিটিভ মেটালগুলির মধ্যে একটি হয়। এগুলি স্বতঃস্ফূর্ত ইলেকট্রন হারায় এককান $\mathrm{M}^{+}$ আয়োন দেয়। তাই এগুলি প্রাকৃতিক পরিবেশে স্বতঃস্ফূর্ত অবস্থায় পাওয়া যায় না।

উপাদান	চিহ্ন	ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন
লিথিয়াম	$\mathrm{Li}$	$1 s^{2} 2 s^{1}$
নাসিয়াম	$\mathrm{Na}$	$1 \mathrm{~s}^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{1}$
পটাশিয়াম	$\mathrm{K}$	$1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 4 s^{1}$
রুবিডিয়াম	$\mathrm{Rb}$	$1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{10} 4 s^{2} 4 p^{6} 5 s^{1}$
সিয়াসিয়াম	$\mathrm{Cs}$	$1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{10} 4 s^{2}$ $4 p^{6} 4 d^{10} 5 s^{2} 5 p^{6} 6 s^{1}$ অথবা $[\mathrm{Xe}] 6 s^{1}$
ফ্র্যান্সিয়াম	$\mathrm{Fr}$	$[\mathrm{Rn}] 7 s^{1}$

10.1.2 পরমাণু এবং আয়োনিক রেডিয়াস

এলিক্যাল মেটালগুলির পরমাণুগুলি পরমাণু সাজের একটি নির্দিষ্ট পর্যায়ে সবচেয়ে বড় আকারের থাকে। পরমাণু সাজ বৃদ্ধির সাথে পরমাণু বড় হয়। এককান আয়োন $\left(\mathrm{M}^{+}\right)$ মূল পরমাণুর চেয়ে ছোট। এলিক্যাল মেটালগুলির পরমাণু এবং আয়োনিক রেডিয়াস গ্রুপের উপর নিচ নামার সাথে বৃদ্ধি পায় যা $\mathrm{Li}$ থেকে সিয়াসিয়ামে যাওয়ার সাথে বৃদ্ধি পায়।

10.1.3 ইলেকট্রন ইনটালপি

এলিক্যাল মেটালগুলির ইলেকট্রন ইনটালপি খুবই কম এবং $\mathrm{Li}$ থেকে সিয়াসিয়ামে যাওয়ার সাথে কমে যায়। এটি কারণ বৃদ্ধি পাওয়ার প্রভাব বৃদ্ধি পাওয়ার ক্লেয়ার চার্জ থেকে বড় হয়ে যায়, এ�그นา বাইরের ইলেকট্রন খুব ভালোভাবে ক্লেয়ার চার্জ থেকে স্ক্রিন হয়।

10.1.4 হাইড্রেশন ইনটালপি

এলিক্যাল মেটাল আয়োনগুলির হাইড্রেশন ইনটালপি আয়োনিক আকার বৃদ্ধির সাথে কমে যায়।

$\mathrm{Li}^{+}>\mathrm{Na}^{+}>\mathrm{K}^{+}>\mathrm{Rb}^{+}>\mathrm{Cs}^{+}$

$\mathrm{Li}^{+}$ সবচেয়ে বড় হাইড্রেশনের পরিমাণ প্রদর্শন করে এবং এই কারণে লিথিয়াম স্যাল্টগুলি বেশিরভাগ হাইড্রেটেড থাকে, উদাহরণস্বরূপ, $\mathrm{LiCl} \cdot 2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}$

10.1.5 শারীরিক প্রপার্টি

সব এলিক্যাল মেটালগুলি সাদা সিলভার রঙের, নরম এবং হালকা মেটাল। বড় আকারের কারণে এই উপাদানগুলির ঘনত্ব কম যা লিথিয়াম থেকে সিয়াসিয়ামে যাওয়ার সাথে বৃদ্ধি পায়। তবে পটাশিয়াম নাসিয়ামের চেয়ে হালকা। এলিক্যাল মেটালগুলির গড় এবং উল্লম্ব তাপমাত্রা কম যা শুধুমাত্র একটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন থাকা কারণে দুর্বল মেটালিক বন্ডিং নির্দেশ করে। এলিক্যাল মেটালগুলি এবং তাদের স্যাল্টগুলি একটি অক্সিডিজিং ফ্লেয়ামে বৈশিষ্ট্যযুক্ত রঙ দেয়। এটি কারণ ফ্লেয়ামের তাপ বাইরের ওর্বিটাল ইলেকট্রনকে একটি উচ্চ শক্তির স্তরে উত্তেজনা দেয়। উত্তেজিত ইলেকট্রন গ্রাউন্ড স্টেটে ফিরে আসার সময় এখানে দৃশ্যমান প্রদর্শনে বিদ্যুৎ উত্স প্রদান করা হয়:

মেটাল	লিথিয়াম	$\mathbf{N a}$	$\mathbf{K}$	$\mathbf{R b}$	$\mathbf{C s}$
রঙ	ক্রিমসন লাল	সবুজ	বেগুনি	লাল বেগুনি	নীল
$\lambda / \mathrm{nm}$	670.8	589.2	766.5	780.0	455.5

এলিক্যাল মেটালগুলি তাদের সংশ্লিষ্ট ফ্লেয়াম টেস্টের মাধ্যমে এটি প্রতিলিপি করা যেতে পারে এবং ফ্লেয়াম ফটোমিট্রি বা অ্যাটমসফেয়ার অ্যাবসরপশন স্পেক্ট্রোস্কোপির মাধ্যমে নির্ধারণ করা যেতে পারে। এই উপাদানগুলি জ্বলনীয় আলো দ্বারা বিদ্যুৎ শক্তি শোষণ করলে আলোর শক্তি পরমাণুকে ইলেকট্রন হারাতে পর্যাপ্ত হতে পারে।

টেবিল 10.1 এলিক্যাল মেটালগুলির পরমাণু এবং শারীরিক প্রপার্টি

প্রপার্টি	লিথিয়াম লিথিয়াম	নাসিয়াম $\mathbf{N a}$	পটাশিয়াম $\mathbf{K}$	রুবিডিয়াম রুবিডিয়াম	সিয়াসিয়াম সিয়াসিয়াম	ফ্র্যান্সিয়াম ফ্র্যান্সিয়াম
পরমাণু সংখ্যা	3	11	19	37	55	87
পরমাণু ভর $\left(\mathrm{g} \mathrm{mol}^{-1}\right)$	6.94	22.99	39.10	85.47	132.91	$(223)$
ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন	$[\mathrm{He}] 2 s^{1}$	$[\mathrm{Ne}] 3 \mathrm{~s}^{1}$	$[\mathrm{Ar}] 4 \mathrm{~s}^{1}$	$[\mathrm{Kr}] 5 \mathrm{~s}^{1}$	$[\mathrm{Xe}] 6 s^{1}$	$[\mathrm{Rn}] 7 \mathrm{~s}^{1}$
ইলেকট্রন ইনটালপি $/ \mathrm{kJ} \mathrm{mol}^{-1}$	520	496	419	403	376	$\sim 375$
হাইড্রেশন ইনটালপি $/ \mathrm{kJ} \mathrm{mol}^{-1}$	-506	-406	-330	-310	-276	-
মেটালিক রেডিয